2.3.2 .Chức năng của rơle MICOM P122C
2.5. Giới thiệu chung về rơle kỹ thuật số SEL-551
2.5.3. Cỏc phần tử và nguyờn lý hoạt động của rơle kỹ thuật số SEL-551
2.5.3.1. Mó nhị phõn và SELogic điều khiển tớnh toỏn.
- Mó nhị phõn của rơle (rơle word bit):
Cỏc đầu ra của khối logic hầu hết đƣợc mụ tả trong mục này dƣới lớp mó nhị phõn của rơle (role word bit). Mó nhị phõn là tờn lớp (vớ dụ nhƣ: 51P1T,TRIP,CLOSE,…). Chỳng là cỏc điểm logic cú thể ở trạng thỏi : 1 (logic 1) hoặc 0 (logic 0), phụ thuộc vào sự hoạt động của logic liờn kết. Mức logic 1 khi một yếu tố là tỏc động, thời gian nghỉ, cỏc tỡnh trạng xỏc nhận khỏc. Mức logic 0 khi một yếu tố là trở về, hoặc cỏc trạng thỏi khỏc xỏc nhận lại.
- SELogic điều khiển tớnh toỏn:
Giỏ trị đặt của SELogic điều khiển tớnh toỏn là những đầu vào của khối logic. Việc cài đặt này đƣợc viết theo logic đại số Boolean, liờn kết với mó nhị phõn và cựng hoạt động với những bộ điều khiển khỏc.
Trong điều kiện của mó nhị phõn, cỏc số: 1 (logic 1) hoặc 0 ( logic 0) cú thể đƣợc nhập trong một giỏ trị đặt SELogic điều khiển tớnh toỏn. Nếu giỏ trị đặt SELogic điều khiển tớnh toỏn cõn bằng mức 1, thỡ nú luụn luụn là ―asserted/on/enable‖. Nếu giỏ trị đặt SELogic điều khiển tớnh toỏn cõn bằng mức 0, thỡ luụn là ―deasserted/off/disable‖.
- Sự giới hạn:
Bất kỳ giỏ trị đặt SELogic điều khiển tớnh toỏn đơn đƣợc hạn chế ở 9 mó nhị phõn mà cú thể cựng liờn kết với những bộ điều khiển SELogic điều khiển tớnh toỏn trong bảng 2.3. Theo sự giới hạn này thỡ khối SELogic Variable (SV1 tới SV14) cú thể đƣợc xử lý sau tớnh toỏn lệnh cắt (giỏ trị đặt của SELogic điều khiển tớnh toỏn TR). Vỡ vậy bất kỳ quỏ trỡnh cắt theo mó nhị phõn SV1 bị chậm lại một khoảng thời gian xử lý (1/8 chu kỳ).
- Xử lý cú thứ tự và khoảng thời gian xử lý.
Cỏc phần tử rơle và logic (tƣơng ứng SELogic điều khiển tớnh toỏn và kết quả mó nhị phõn) đƣợc xử lý theo thứ tự trong bảng 1.2 (trờn xuống dƣới).
Chỳng đƣợc xử lý trong từng 1/8 chu kỳ, và trạng thỏi mó nhị phõn (logic 1 và logic 0) đƣợc truy cập theo từng 1/8 chu kỳ. Vỡ thế khoảng thời gian xử lý của role là 1/8 chu kỳ. Mỗi khi mó nhị phõn đƣợc truy cập trong 1/8 chu kỳ, nú giữ lại trạng thỏi (logic 1 hoặc logic 0) đến khi việc cập nhật lặp lại ở 1/8 chu kỳ tiếp theo.
Bảng 2.4. Thứ tự xử lý của bộ điều khiển của SELogic điều khiển tớnh toỏn
Bộ điều khiển Chức năng logic
( ) Ngoặc đơn
! NOT
* AND
Bảng 2.5. thứ tự xử lý của cỏc phần tử rơle và logic
Cỏc phần tử rơle và logic
Kết quả mó nhị phõn
Đầu vào quang IN1,IN2
Vị trớ chuyển mạch điều khiển LB1-LB8 Chuyển mạch điều khiển từ xa RB1-RB8
Yờu cầu về dụng cụ đo dũng điện PDEM,NDEM,GDEM,QDEM
Phần tử quỏ dũng cắt
50P1-50P6,50A,50B,50C,
50N1,50N2,50G1,50G2,50Q1,50Q2 Phần tử quỏ dũng thời gian (51P1TC
,51P2TC,51N1TC,51G,51Q1TC,51Q2TC )
51P1,51P2,51N1,51Q1,51Q2,51P1T, 51P2T,51N1T,51G1T,51Q1T,51Q2T,
51P1R,51P2R,51N1R,51G1R,51Q1R,51Q2R
Trip logic ( TR, ULTR ) TRIP
Close logic ( 52A,CL,ULCL ) CLOSE, CF, Role đúng lặp lại ( 79RI,79RIS,
79DTL,79DLS,79SKP,79STL, 79BRS,79SEQ )
79RS,79CY,79LO SH0,SH1,SH2,SH3,SH4
SELogic Variable/ bộ thời gian ( SV1-SV14 )
SV1-SV14 SV5T-SV14T Tiếp điểm ra ( OUT1-OUT4 ) OUT1-OUT4
Điểm hiển thị DP1-DP8
Dữ kiện của bỏo cỏo ER1,ER2
2.5.3.2. Cỏc đầu vào quang:
Mó nhị phõn tƣơng ứng cỏc đầu vào quang là IN1 và IN2. Trong đú cú một đầu vào quang cú điện và một đầu vào quang khụng cú điện, tƣơng ứng là cỏc trạng thỏi của mó nhị phõn.
Hỡnh 2.16 :Tiếp điểm vào
Trong đú:
- Trạng thỏi chuyển mạch: mở & đúng.
- Đầu vào quang: IN1 & IN2. tƣơng ứng là : IN1_deenergized ( khụng cú điện ), IN2_energized ( cú điện ).
- Bộ thời gian: xử lý trong 1/8 chu kỳ.
- Mó nhị phõn: IN1 ( logic 0 )& IN2 ( logic 1 ).
2.5.3.3.Chuyển mạch điều khiển:
Cỏc chuyển mạch này hoạt động theo nỳt điều khiển ở mặt trƣớc của panel và chỉ hiển thị.
Hỡnh 2.17: Vị trớ chuyển mạch cú điều khiển
Vị trớ hoạt động (logic 1) Vị trớ tạm thời Vị trớ đúng (logic 0) Mó nhị phõn (n=1ữ8)
Đầu ra của chuyển mạch này là một mó nhị phõn (bit vị trớ LBn, n=1ữ8). Cỏc bits vị trớ này đƣợc sử dụng trong SELogic điều khiển tớnh toỏn.
Bảng 2.6: Tƣơng ứng giữa vị trớ chuyển mạch và cài đặt nhón Vị trớ chuyển Vị trớ chuyển
mạch
Cài đặt nhón Định nghĩa cài đặt
Trạng thỏi logic
ON SLBn ―ĐẶT‖ bit vị trớ
LBn
1
OFF CLBn ―XểA‖ bit vị trớ
LBn
0
MOMENTARY PLBn ―DAO ĐỘNG‖ bit
LBn 1 Vị trớ cỏc loại chuyển mạch Nhón NLBn Nhón CLBn Nhón SLBn Nhón PLBn ON/OFF X X X OFF/MOMENTARY X X X ON/OFF/MOMENTARY X X X X
Cỏc chuyển mạch đƣợc cài đặt theo 3 loại sau: - ON/OFF
- OFF/MOMENTARY - ON/OFF/MOMENTARY
Trạng thỏi bit giữ lại khi năng lƣợng bị mất hoặc sự cài đặt thay đổi:
Mất năng lƣợng:
Trạng thỏi của bit vị trớ (mó nhị phõn LB1 tới LB8) đƣợc giữ lại nếu năng lƣợng bị mất trong rơle và sau đú nú đƣợc phục hồi. Nếu vị trớ chuyển mạch điều khiển ở vị trớ ON (tƣơng ứng vị trớ bit xỏc nhận mức logic 1) khi năng lƣợng mất, nú sẽ quay trở lại vị trớ ON (tƣơng ứng bit vị trớ vẫn xỏc nhận logic 1) khi năng lƣợng đƣợc phục hồi. Nếu chuyển mạch điều khiển ở vị trớ OFF (bit logic xỏc nhận lại logic 0) khi năng lƣợng mất, nú sẽ trở lại vị trớ OFF (tƣơng ứng bit logic vẫn xỏc nhận mức logic 0) khi năng lƣợng đƣợc phục hồi.
Cài đặt thay đổi:
Nếu giỏ trị đặt trong rơle thay đổi, trạng thỏi của những bits vị trớ (mó nhị
phõn LB1 tới LB8) sẽ đƣợc giữ lại, giống nhƣ phần giải thớch ở mục ―mất năng lƣợng‖. Trừ trƣờng hợp, nếu cú thờm một vị trớ mới của chuyển mạch điều khiển vị trớ đƣợc cài đặt nhƣ chuyển mạch dạng OFF/MOMENTARY. Vỡ thế tƣơng ứng bit vị trớ bắt buộc phải bắt đầu từ logic 0 sau khi thay đổi cài đặt, mà khụng xột tới trạng thỏi bit vị trớ trƣớc thay đổi cài đặt.
Nếu chuyển mạch điều khiển vị trớ khụng hoạt động vỡ một giỏ trị đặt thay đổi, thỡ tƣơng ứng bit vị trớ đƣợc cố định ở mức logic 0.
2.5.3.4. Chuyển mạch điều khiển từ xa:
Bộ chuyển mạch điều khiển từ xa chỉ hoạt động theo dóy cổng giao tiếp tuần tự. Đầu ra của chuyển mạch điều khiển từ xa là một mó nhị phõn (bit điều khiển từ xa RBn, n=1 tới 8). Những bit điều khiển này đƣợc sử dụng trong SELogic điều khiển tớnh toỏn.
Đặt bất kỳ một chuyển mạch điều khiển từ xa nào đú vào một trong ba vị trớ sau:
ON (logic 1)
OFF (logic 0)
MOMENTARY ( logic 1 trong một khoảng thời gian xử lý)
Với SELogic điều khiển tớnh toỏn, bits điều khiển từ xa cú thể đƣợc ứng dụng giống nhƣ bits vị trớ đƣợc sử dụng.Vị trớ giống nhƣ hỡnh 2.13 ở trờn.
Trạng thỏi bit điều khiển từ xa khụng giữ lại khi năng lƣợng mất:
Trạng thỏi bit (RB1 tới RB8) khụng giữ lại nếu năng lƣợng bị mất ở rơle và khi nú đƣợc phục hồi. Chuyển mạch này sẽ quay trở lại vị trớ OFF (ứng với bit điều khiển nhận logic 0) khi năng lƣợng phục hồi trong rơle.
Trạng thỏi bit điều khiển từ xa giữ lại khi thay đổi giỏ trị đặt:
Nếu giỏ trị đặt của rơle thay đổi, trạng thỏi của bit điều khiển (RB1 tới RB8) đƣợc giữ lại. Nếu chuyển mạch đang ở vị trớ ON (bit điều khiển xỏc nhận logic 1) trƣớc khi giỏ trị đặt thay đổi, nú sẽ trở lại vị trớ ON (bit điều khiển vẫn xỏc nhận logic 1) sau khi giỏ trị đặt thay đổi. Tƣơng tự với chuyển mạch ở vị trớ OFF cũng nhƣ vậy, vẫn giữ lại trạng thỏi khi thay đổi cài đặt.
2.5.3.5. Phần tử quỏ dũng cắt nhanh:
Phần tử quỏ dũng pha cắt nhanh:
Cú 6 phần tử quỏ dũng pha cắt nhanh ( 50P1 tới 50P6 ) đƣợc hoạt động. Giỏ trị đặt dũng tỏc động của chỳng ( 50P1P tới 50P6P ) đƣợc so sỏnh với cƣờng độ lớn nhất của dũng điện pha (Ip=max{IA,IB,IC}). Bỡnh thƣờng thỡ dũng điện pha là dũng điện đầu ra của bộ lọc số cosin, nhƣng trong suốt thời gian mỏy biến dũng bóo hũa thỡ dũng điện pha là dũng điện đầu ra của mỏy dũ đỉnh xung.
Vớ dụ phần tử 50P1 hoạt động:
IP>giỏ trị đặt dũng tỏc động 50P1P, mó nhị phõn 50P1= logic 1. IP≤ giỏ trị đặt dũng tỏc động 50P1P, mó nhị phõn 50P1= logic 0.
Nếu giỏ trị đặt dũng tỏc động 50P1P đặt ở vị trớ 50P1P=OFF, phần tử 50P1 khụng hoạt động. Mó nhị phõn 50P1cõn bằng mức logic 0 tại mọi thời điểm.
Năm phần tử quỏ dũng cắt nhanh pha cũn lại (50P2 tới 50P6) hoạt động tƣơng tự phần tử 50P1.
Phần tử quỏ dũng đơn pha cắt nhanh:
Phần tử quỏ dũng tức thời pha đơn (50A,50B,50C) hoạt động. Giỏ trị đặt dũng tỏc động ( 50ABCP, sử dụng cho tất cả 3 pha đơn ) đƣợc so sỏnh với cƣờng độ của dũng điện pha đơn ( IA,IB,IC ) .Bỡnh thƣờng dũng điện pha là dũng điện đầu ra của bộ lọc số cosin, nhƣng trong suốt thời gian mỏy biến dũng bóo hũa thỡ dũng điện pha là dũng điện đầu ra của mỏy dũ đỉnh xung.
Phần tử 50A hoạt động:
IA>giỏ trị đặt dũng tỏc động 50ABCP, mó nhị phõn 50A= logic 1. IA≤giỏ trị đặt dũng tỏc động 50ABCP, mó nhị phõn 50A= logic 0.
Nếu dũng tỏc động 50ABCP đặt vào vị trớ 50ABCP=OFF, thỡ phần tử 50A khụng hoạt động, mó nhị phõn 50A cõn bằng mức logic 0 trong mọi thời điểm. Phần tử 50B và 50C hoạt động tƣơng tự.
Phần tử quỏ dũng cắt nhanh trung tớnh chạm đất:
Cú 2 phần tử quỏ dũng pha cắt nhanh trung tớnh chạm đất (50N1,50N2) hoạt động. Giỏ trị đặt dũng tỏc động (50N1,50N2) đƣợc so sỏnh với cƣờng độ của dũng điện trung tớnh chạm đất (IN). Dũng điện này đƣợc tỏch ra từ dũng điện trung tớnh đầu vào kờnh IN.
Phần tử 50N1 hoạt động:
IN>dũng tỏc động 50N1P, mó nhị phõn 50N1= logic 1.
IN≤dũng tỏc động 50N1P, mó nhị phõn 50N1= logic 0.
Nếu đặt dũng tỏc động 50N1P=OFF, thỡ 50N1 khụng hoạt động, mó nhị phõn 50N1 cõn bằng mức logic 0 trong mọi thời điểm.
Phần tử 50N2 cũng hoạt động tƣơng tự.
Phần tử quỏ dũng cắt nhanh dũng điện dƣ:
Cú 2 phần tử quỏ dũng cắt nhanh dũng điện dƣ hoạt động (50G1,50G2). Dũng tỏc động của chỳng (50G1,50G2) đƣợc so sỏnh với cƣờng độ dũng điện dƣ (IG=3I0, thu đƣợc từ IA,IB,IC).
Hoạt động phần tử 50G1 nhƣ sau:
IG>dũng tỏc động 50G1P, mó nhị phõn 50N1= logic 1.
IG≤dũng tỏc động 50G1P, mó nhị phõn 50N1= logic 0.
Nếu đặt dũng tỏc động 50G1P=OFF, thỡ 50G1 khụng hoạt động, mó nhị phõn 50G1 cõn bằng mức logic 0 trong mọi thời điểm.
Phần tử 50G2 cũng hoạt động tƣơng tự.
Phần tử quỏ dũng cắt nhanh dũng thứ tự ngƣợc:
Cú 2 phần tử quỏ dũng cắt nhanh dũng thứ tự ngƣợc hoạt động ( 50Q1,50Q2). Dũng tỏc động của chỳng ( 50Q1,50Q2 ) đƣợc so sỏnh với cƣờng độ
của dũng điện thứ tự ngƣợc ( 3I2, thu đƣợc từ IA,IB,IC ). Hoạt động phần tử 50Q1 nhƣ sau:
3I2>dũng tỏc động 50Q1P, mó nhị phõn 50N1= logic 1.
3I2≤dũng tỏc động 50Q1P, mó nhị phõn 50N1= logic 0.
Nếu đặt dũng tỏc động 50Q1P=OFF, thỡ 50Q1 khụng hoạt động, mó nhị phõn 50Q1 cõn bằng mức logic 0 trong mọi thời điểm.
Phần tử 50Q2 cũng hoạt động tƣơng tự.
2.5.3.6. Bộ phận đúng lặp lại:
Chỳ ý rằng đầu ra của bộ phận logic đúng lặp lại là một đầu vào bộ phận đúng logic. Mó nhị phõn CLOSE cú thể đƣợc gỏn tới một tiếp điểm ra và cung cấp trạng thỏi đúng lặp lại tự động, trong điều kiện đúng theo lệnh CLOSE hoặc giỏ trị đặt của SELogic điều khiển tớnh toỏn CL.
Trạng thỏi của bộ phận đúng lặp lại:
- Trạng thỏi bộ phận đúng lặp lại và hoạt động chung:
Tại mọi thời điểm bộ phận đúng lặp lại chỉ cú một trạng thỏi trong cỏc trạng thỏi đƣợc liệt kờ trong bảng dƣới đõy. Khi ở một trạng thỏi, tƣơng ứng mó nhị phõn xỏc nhận logic 1, và cỏc đốn LED sỏng. Tự động đúng lặp lại khi role ở trạng thỏi Reclose Cycle.
Bảng 2.7: Trạng thỏi của bộ phận đúng lặp lại
Trạng thỏi bộ phận đúng lặp lại
Tƣơng ứng Role word bit
Tƣơng ứng đốn LED mặt trƣớc panel
Reset 79RS RS
Reclose cycle 79CY None
Lockout 79LO LO
- Trạng thỏi bộ phận đúng lặp lại và thay đổi giỏ trị đặt:
Nếu một giỏ trị đặt đƣợc thay đổi, khi tất cả cỏc điều kiện sau thỏa món: bộ phận đúng lặp lại cũn trong trạng thỏi mà nú đó ở đú trƣớc khi giỏ trị đặt thay đổi, bộ đếm đƣợc truyền động đến lần đếm cuối cựng (lần đếm cuối cựng tƣơng ứng giỏ trị đặt mới), bộ thời gian reset đảm nhận với giỏ trị đặt thời gian trở về 79RSLD.
Nếu rơle đang ở trạng thỏi tự động đúng lặp lại và chịu tỏc động ở một khoảng mở trƣớc khi giỏ trị đặt thay đổi, rơle đạt trạng thỏi tự động đúng lặp lại sau khi giỏ trị đặt thay đổi, nhƣng ngay lập tức rơle tới trạng thỏi khoỏ. Điều này là vỡ mỏy cắt bị mở, và rơle ở lần đếm cuối cựng sau khi giỏ trị đặt thay đổi và vỡ thế tự động đúng lặp lại khụng hoạt động.
Nếu mỏy cắt cũn đúng trong suốt quỏ trỡnh cài đặt thay đổi, thỡ bộ thời gian reset nghỉ trong thời gian cài đặt giỏ trị 79RSLD và tới trạng thỏi Reset (nếu nú khụng trong trạng thỏi Reset), và bộ đếm quay trở lại shot=0.
- Trạng thỏi hoạt động và khụng hoạt động của bộ phận đúng lặp lại Nếu bất kỳ một trong những yờu cầu cài đặt bộ phận đúng lặp lại cú:
Giỏ trị đặt thời gian trong khoảng mở 79OI1 = 0.000. Giỏ trị đặt SELogic điều khiển tớnh toỏn 79RI = 0. Giỏ trị đặt SELogic điều khiển tớnh toỏn 79RIS = 0.
Vỡ thế trạng thỏi bộ phận đúng lặp lại khụng tồn tại, và khụng tự động đúng lặp lại. Nếu trạng thỏi bộ phận đúng lặp lại khụng hoạt động, những điều kiện sau cũng xuất hiện:
+ Tất cả 3 trạng thỏi của mó nhị phõn (79RS, 79CY, 79LO) xỏc nhận mức logic 0.
+ Tất cả mó nhị phõn bộ đếm (SH0, SH1, SH2, SH3, SH4) xỏc nhận mức logic 0.
+ Tất cả đốn LEDs RS và LO đều tắt. Giỏ trị đặt của bộ thời gian đúng lặp lại
- Cài đặt:
79OI1 30.000 chu kỳ khoảng thời gian mở 1 lần. 79OI2 600.000 khoảng thời gian mở 2 lần. 79OI3 0.000 khoảng thời gian mở 3 lần. 79OI4 0.000 khoảng thời gian mở 4 lần. 79RSD 1800.000 thời gian trở về từ trạng thỏi tự
động đúng lặp lại. 79RSLD 300.000 thời gian trở về từ trạng
Nếu một khoảng thời gian mở cài đặt là 0, thỡ khoảng thời gian này khụng hoạt động, và cỏc khoảng thời gian mở kế tiếp nú cú đặc điểm tƣơng tự.
- Bộ thời gian reset:
Trạng thỏi mỏy cắt đƣợc xỏc định bởi giỏ trị của đặt SELogic điều khiển tớnh toỏn 52A.
Cài đặt 79RSD: Điều kiện đúng trong trạng thỏi tự động đúng lặp lại. Việc đúng lại thƣờng là tự động đúng lặp lại lấy kết quả từ khoảng mở thời gian nghỉ.
Cài đặt 79RSLD: Điều kiện đúng trong trạng thỏi khoỏ. Việc đúng lại thƣờng đúng theo hƣớng dẫn, theo lệnh CLOSE hoặc theo giỏ trị đặt SELogic điều khiển tớnh toỏn CL.
Bộ đếm của bộ phận đúng lặp lại:
Rơle đang ở khoảng mở đầu tiờn, 79OI1, ở điều kiện shot = 0. Ở khoảng thời gian nghỉ, bộ đếm tăng lờn tới shot = 1 và lần đếm thứ 4 đƣợc cài đặt tiếp theo. Bộ đếm khụng thể tăng vƣợt quỏ lần đếm cuối cựng để tự động đúng lặp lại. Bộ đếm trở lại trạng thỏi shot = 0 khi bộ phận đúng lặp lại trở về trạng thỏi reset.
Shot Mó nhị phõn Khoảng mở 0 SH0 79OI1 1 SH1 79OI2 2 SH2 79OI3 3 SH3 79OI4 4 SH4
Khi bộ đếm cú giỏ trị đặc biệt (shot = 2) tƣơng ứng mó nhị phõn xỏc nhận mức logic 1 ( SH2 = logic 1 ).
Bắt đầu đúng lặp lại:
Với cài đặt theo yờu cầu ở nhà mỏy: 79RI = TRIP
79RIS = IN1
Sự biến đổi của mó nhị phõn TRIP từ mức logic 0 tới mức logic 1 bắt đầu trong khoảng mở chỉ khi mó nhị phõn IN1 ở mức logic 1 (IN1 = logic 1). Đầu vào
IN1 đƣợc nối với một tiếp điểm phụ 52a của mỏy cắt, vỡ thế mỏy cắt đúng khi mó nhị phõn TRIP xỏc nhận theo thứ tự bắt đầu khoảng thời gian mở.
Nếu mỏy cắt dũng mở (IN1 = logic 0) khi mó nhị phõn TRIP xỏc nhận (sự biến đổi logic 0 tới logic 1), rơle tới trạng thỏi khoỏ.
Khối reset thời gian:
Phụ thuộc vào trạng thỏi của bộ phận đúng lặp lại, bộ reset thời gian cú thể đảm nhận với: